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科普知識
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多用示波器

手持示波表的應用方案

發布日期:2022-04-18 點擊率:129

1.數控機床維護

  目前機加工設備的數控化率已達90%以上,數控機床(數控加工中心、數控車床、數控銑床、數控線切割、數控電火花等)的應用越來越廣泛。機床數控系統的調試和維護工作占到機床調試和維修工作的65%以上,選擇合適的測試設備是調試和維護人員提高工作效率的關鍵。

 

  在數控系統的開發和生產階段,會用到中高檔的示波器甚至邏輯分析儀,但這些設備在生產的聯機調試和現場調試階段以及現場維護、維修階段對測試儀器都有特殊的要求。

 

  在實際應用中,數控系統都有掉電保護功能,即當電網掉電時及時發現并在系統供電還可以維持的時間內把現場數據存儲起來。實際電路在實驗時沒有問題,但在實際使用中反饋的情況是有時候電路不起作用。另外數控系統在正常工作中會突然死機。究竟是什么原因造成的呢?通過分析工程師認為是電網的異常信號造成的,為了證明這一判斷,必須通過儀器捕捉到這一信號。

 

  使用模擬示波器不能同時觀測電網和電路的信號,也無法捕獲偶發的單次信號。利用福祿克的手持式示波表,可以很好地解決這一問題。因為示波表的兩個通道是完全隔離的,我們可以直接用示波表的兩個通道觀測電網和電路的信號。因為信號是偶發的,且觸發條件不明確,可選擇波形記錄方式對信號進行監視。當數控系統出現死機時,停止波形記錄,分析已記錄的波形,發現是電網信號的跌落造成系統誤認為是掉電信號,而此時的系統不能按正常程序工作造成死機。掉電保護電路不起作用與電網沒有直接關系。

 

  通道隔離和波形記錄功能解決了用戶的具體問題,同時100幅波形回放功能對于用戶捕獲類似于跌落信號這樣的波形非常有用。標準配置的探頭就可以直接測量電網波形,省卻了用戶購買高壓探頭的費用。電池供電和便攜功能非常適合數控系統的現場調試和維修。

 

  2.UPS安裝與維護

  UPS是電信系統中保證設備正常運行的關鍵設備之一。隨著對通信質量要求的日益增高,對UPS的性能也提出了更高的要求。因此UPS投運之前和之后的測試成為一種必要的工作。

 

  傳統的方法是利用示波器觀察一些信號的波形,再利用功率表和多用表測量其他電氣參數。由于越來越多的用戶對UPS的動態指標非常重視,而且要求儀表能在現場進行快速測量,傳統的手段已無法滿足應用的要求。利用示波表可以方便地解決一系列傳統手段較難實現的測試和測量工作。具體說明如下:

 

  首先利用示波表的深存儲器和示波記錄捕獲UPS加載、加電、切換備用電等動態過程。UPS加載時要求穩態過程低于20ms,切換備用電時要求穩定時間低于5ms。由于示波表在示波記錄功能下可最快以10ms的時基進行長達11s的連續波形記錄,可以完整記錄下動態信號發生的全過程,然后用圖像放大和光標讀數等分析功能觀察和讀取其穩定時間。利用外觸發和回放功能也可方便進行上述測量。

 

  然后利用示波回放功能對多個單次事件進行記錄和分析。UPS在啟動過程中可能出現間歇性尖峰信號。利用脈沖觸發方式,儀器將自動捕獲多達100個觸發事件,這樣就可以完整記錄啟動過程中所出現的各種異常事件。然后利用回放功能鍵將捕獲的屏幕調出來,用圖像放大和光標讀數進行分析。

 

  由于示波表在示波器的功能上集合了功率表和萬用表的功能,因此利用此表也可完成對UPS常規電氣性能的檢測。例如:功率和功率因數,電流和相位,同時利用軟件可以實現諧波分析,這樣可以省去到現場工作攜帶大量儀表的不便。

 

  3.電力系統調度自動化監控維護

  不論是在研究開發還是在實際工作中,我們會需要分析一些快速變化的信號。這類信號的全過程非常短暫,但蘊含豐富的信息。在捕捉這類信號時,我們往往會丟失信號的頭部。示波表為揭開這類信號的真面目作出了有益的貢獻。

 

  示波表總是把波形自動地存儲在很深的存儲器中,無須用戶的干預。示波器2×27.5K個采樣點的存儲器為圓柱形構造,可以保存100個通道A和B的波形,保證用戶的手里總有波形信號的歷史記錄。

 

  “回放”自動記憶功能對于分析上面提到的快速變化信號特別有用。下面以在某市區供電局的一次實地測試為例來說明這個問題。

 

  市區供電局的調度室通過調度自動化系統RD800監控分布在市區各地配電所內的遠方傳輸單元(RTU)  變送器送出的4~20mA信號轉換成數字信號,再將數字信號轉換成模擬信號調制到正弦波上。從RTU通過音頻電纜或光纜傳送到前置處理系統;前置處理系統通過調制解調等預處理解調,再通過模數轉換變成一個數字信號,送至后臺控制系統處理。這樣,調度員在主控室里就能觀測到各配電所里的情況。一旦有停電或其他事件發生,調度員能在最短的時間里響應。為了保證工農業生產的正常進行及人民的正常生活,這個過程是不允許中斷的。為了保證整個過程的正常運行,調度員需要不定時地監測正弦調制波的頻率變化、峰峰值。如果頻率偏移出允許范圍,RTU將無法將信號從電纜上送出。另外,信號在電纜中傳輸時,容易因為接地現象而感應噪聲。這些噪聲電平足夠大時,前置處理系統將無法解調信息而造成通信中斷。由于這一信號來得太快,在調度員反應過來按“Hold”鍵時,波形已過去了一半,只剩下后一半。而采用示波表后,調度員在整個事件發生之后再按下“回放”鍵,從而輕松重現全過程。利用強大的分析功能,如光標、波形放大等,調度員很快判斷出信號的頻率變化及電壓峰峰值等,并能根據需要存儲一些波形。由于臺式示波器不具備這一功能,用戶非常滿意示波表產品的表現。

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